DE20118137U1 - Dishwasher water circulation pump has two-pole DC reversible operational speed and is situated in sump so that presence of water controls function - Google Patents

Abstract

The sump (18) contains the pump impeller (17) which feeds the spray arms (39) in one rotation direction (24) and the drain hose (26) in the other (25). The tank (12) is filled with water from an inlet (38) which flows as long as some air is pumped in the first direction until reversed to empty.

Description

AGm 28 DE
Fg/maAGm 28 DE
Fg/ma

Diehl AKO Stiftung & Co.KG, 88239 WangenDiehl AKO Foundation & Co.KG, 88239 Wangen Elektromotorisch betriebene Pumpe für eine SpülmaschineElectric motor driven pump for a dishwasher

Die Erfindung betrifft eine Pumpe gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a pump according to the preamble of claim 1.

Als Antrieb für die Umwälzpumpe in einem Geschirrspüler ist üblicherweise der einphasige Asynchronmotor anzutreffen, an dem über einen Kondensator ein Spannungsverlauf in einer zweiten Phasenlage zur Drehfelderzeugung generiert wird. Ein solcher Antrieb zeichnet sich durch seine Robustheit aus, weshalb er sich trotz zahlreicher konstruktiver und betriebstechnischer Nachteile durchgesetzt hat. Zu diesen Nachteilen zählt die lastabhängig schwankende Drehzahl, das Erfordernis eines Tachogenerators o.dgl. als Drehzahlsensor und das Erfordernis einer reibenden Dichtung zwischen Motor und Pumpe, deren mechanische Beanspruchung über 10 % der aufgenommenen Motorleistung verbraucht und zu Störgeräuschen sowie Verschleiß führt. Außer bei seiner Nenndrehzahl kann ein solcher Asynchron-Pumpenantrieb auch noch mit einer reduzierten Drehzahl betrieben werden, allerdings bei sehr viel schlechterem Wirkungsgrad und ohne die Möglichkeit einer freien Drehzahlbeeinflussung.The drive for the circulation pump in a dishwasher is usually a single-phase asynchronous motor, in which a voltage curve is generated in a second phase position via a capacitor to generate a rotating field. Such a drive is characterized by its robustness, which is why it has prevailed despite numerous design and operational disadvantages. These disadvantages include the load-dependent fluctuating speed, the need for a tachogenerator or similar as a speed sensor and the need for a friction seal between the motor and pump, the mechanical stress of which consumes more than 10% of the motor power input and leads to noise and wear. In addition to its nominal speed, such an asynchronous pump drive can also be operated at a reduced speed, although with much lower efficiency and without the possibility of freely influencing the speed.

Konstruktiv vorteilhafter wäre der Einsatz eines Synchronmotors als Pumpenantrieb. Denn aufgrund seines breiten zulässigen Luftspalts zwischen Rotor und Stator könnte durch diesen Luftspalt die hohlzylindrische Wandung eines zur Wasserseite der Pumpe hin offenen Kunststofftopfes eingesetzt werden, in dessen Boden dann das Pumpen-Turbinenrad als Naßläufer gelagert wäre. Damit wären die geräuschträchtigen und verschleißanfälligen Dichtungserfordernisse zwischen Antriebsmotor und Wasserpumpe vermieden. Wie in der EP 0 691 732 Bl ausgeführt, ist der Einphasen-Synchronmotor üblicher Bau- und Betriebsart aber für den Einsatz in Geschirr-Spülmaschinen nicht hinreichend leistungsstark und auch auf-It would be more advantageous to use a synchronous motor as a pump drive. Because of its wide permissible air gap between rotor and stator, the hollow cylindrical wall of a plastic pot open to the water side of the pump could be inserted through this air gap, in the bottom of which the pump turbine wheel would then be mounted as a wet rotor. This would avoid the noisy and wear-prone sealing requirements between the drive motor and the water pump. As stated in EP 0 691 732 Bl, the single-phase synchronous motor of the usual design and operating type is not sufficiently powerful for use in dishwashers and is also not suitable for

grund seines dynamischen Verhaltens an sich ungeeignet. Deshalb soll dort der Betrieb des Synchronmotors aus dem Wechselspannungsnetz über einen Gleichrichter mit nachgeschaltetem Wechselrichter erfolgen, mittels dessen variablen ausgangsseitigen Pulsmusters eine Strom-Drehzahl-Kennlinie ähnlich derjenigen eines Gleichstrom-Nebenschluß-Verhaltens erzwungen werden soll. Das ist ersichtlich sehr aufwendig; und es verbleibt dennoch der Nachteil, daß auch ein derart betriebener Synchronmotor schon aufgrund seines Masseträgheitsmomentes und erst recht unter Last nicht selbständig anlaufen kann. Er benötigt zusätzlich eine elektronische Hochfahrsteuerung in die synchrone Arbeitsdrehzahl hinein.unsuitable due to its dynamic behavior. Therefore, the synchronous motor should be operated from the AC voltage network via a rectifier with a downstream inverter, by means of whose variable output pulse pattern a current-speed characteristic similar to that of a DC shunt behavior should be forced. This is obviously very complex; and there is still the disadvantage that even a synchronous motor operated in this way cannot start up on its own due to its moment of inertia, especially under load. It also requires an electronic ramp-up control to the synchronous working speed.

Von Nachteil bleibt ferner, daß wie dort beschrieben für den sicheren Anlauf eine Unsymmetrie des magnetischen Feldes im Luftspalt erforderlich ist, nämlich ein in Umfangsrichtung des Luftspalts nicht konstantes Feld. Daraus resultiert ein mit dem Umlauf des Rotors schwankendes Drehmoment, das im Betrieb zu unangenehmer Geräuschentwicklung aufgrund Körperschallabstrahlung über das Statorblechpaket sowie über die Masse der ablaufseitig verdichteten Wassersäule des durch die Pumpe geförderten Wassers führt. Wohl auch deshalb hat der Synchronmotor für eine Geschirrspüler-Umwälzpumpe, deren Kreislauf nach der Steigleitung über die Sprühdüsen und den Spülbehälter zum Pumpensumpf zurück führt, trotz anhaltender technologischer Anstrengungen noch keine praktische Bedeutung erlangen können.Another disadvantage is that, as described there, an asymmetry of the magnetic field in the air gap is required for reliable starting, namely a field that is not constant in the circumferential direction of the air gap. This results in a torque that fluctuates with the rotation of the rotor, which leads to unpleasant noise during operation due to structure-borne noise radiation via the stator core and the mass of the water column compressed on the outlet side of the water pumped by the pump. This is probably also why the synchronous motor for a dishwasher circulation pump, whose circuit leads back to the pump sump after the riser via the spray nozzles and the washing tank, has not yet achieved practical significance despite ongoing technological efforts.

Der Erfindung liegt die technische Problemstellung zugrunde, eine elektromotorisch betriebene Pumpe anzugeben, die ruhig und verschleißarm über einen breiten Drehzahlbereich betreibbar ist, auch um unter Gewährleistung der vom Markt geforderten Eigenschaften hinsichtlich Zuverlässigkeit und Umweltfreundlichkeit ganz neue Spülprogramme realisieren zu können.The invention is based on the technical problem of specifying an electric motor-driven pump that can be operated quietly and with little wear over a wide speed range, also in order to be able to implement completely new rinsing programs while ensuring the properties required by the market in terms of reliability and environmental friendliness.

Diese Aufgabe ist gemäß vorliegender Erfindung durch die Kombination der im Hauptanspruch angegebenen wesentlichen Merkmale gelöst, wonach die Pumpe nun von einem Gleichstrommotor angetrieben wird, weil der alle in Bezug auf die vorliegende Aufgabenstellung wesentlichen Anlauf- und Betriebseigenschaften in besonders vorteilhafter Weise realisieren läßt. In diesem Zusammenhang ist unter einem Gleichstrom-Motor derjenige zu verstehen, dessen magnetisches Drehfeld nicht vom elektrischen Drehfeld der externen Motorspeisung vorgegeben, sondernThis object is achieved according to the present invention by the combination of the essential features specified in the main claim, according to which the pump is now driven by a direct current motor, because this allows all the starting and operating properties essential to the present task to be realized in a particularly advantageous manner. In this context, a direct current motor is to be understood as one whose magnetic rotating field is not predetermined by the electrical rotating field of the external motor supply, but

- abhängig von der Rotor-Bewegung selbst - über Kommutierungssensoren gesteuert wird. Bevorzugt wird dabei an einen zweiphasig betriebenen Gleichstrommotor mit bifilaren Feldwicklungen gedacht, wie er in der älteren (noch nicht veröffentlichten) deutschen Patentanmeldung 1 01 39 928.6 vom 14.08.01 hinsichtlieh seines Aufbaus und seiner besonders vorteilhaften Ansteuerungsmöglichkeiten näher beschrieben ist. Aber auch ein Gleichstrommotor konventioneller Bauart ist im Rahmen vorliegender Erfindung ohne weiteres einsetzbar.- depending on the rotor movement itself - is controlled via commutation sensors. A two-phase DC motor with bifilar field windings is preferred, as described in more detail in the older (not yet published) German patent application 1 01 39 928.6 of 14.08.01 with regard to its structure and its particularly advantageous control options. However, a DC motor of conventional design can also be used without any problem within the scope of the present invention.

Solch ein Pumpenantriebs-Motor kann insbesondere in seiner Drehrichtung problemlos umgekehrt und selbst unter Last aus dem Stillstand heraus bis zur Maximaldrehzahl mit jeder beliebigen Drehzahl betrieben werden. Seine elektromechanische Funktion läßt für das magnetische Drehfeld einen hinreichend großen radialen Luftspalt zwischen Stator- und Rotor-Polschuhen zu, um einen dünnwandigen Lagertopf für ein naßgelagertes Pumpen-Turbinenrad sich hier aehsparallel hindurch erstrecken zu lassen, so daß die erwähnten dichtungsbedingten Verschleiß- und Geräuschprobleme entfallen.Such a pump drive motor can easily reverse its direction of rotation and can be operated at any speed, even under load, from standstill to maximum speed. Its electromechanical function allows a sufficiently large radial air gap between the stator and rotor pole shoes for the magnetic rotating field to allow a thin-walled bearing cup for a wet-bearing pump turbine wheel to extend through it in a parallel manner, so that the aforementioned seal-related wear and noise problems are eliminated.

Durch die Variation der Antriebsdrehzahl läßt sich die Fördermenge und damit auch der Förderdruck, der durch die Pumpe auf das Rohrleitungssystem und die Austrittsdüsen im Spülbehälter ausgeübt wird, wahlweise kontinuierlich oder sprunghaft verändern und in weiten Grenzen stationär einstellen. Das ermöglicht etwa ein Spülprogramm mit energetisch sparsamem und mechanisch schonendem Einweichprogramm, ehe über eine Steigerung der Drehzahl der Sprühdruck vorübergehend zum Reinspülen der eingeweichten Oberflächen erhöht wird. Auch können, gesteuert über elektromagnetische bzw. elektromotorische Stellglieder oder einfach über Wasserdrucksprünge, Wasserweichen im Zuge des Rohrleitungssystems umgeschaltet werden, um beispielsweise von einem unteren Dreharm auf einen oberen Dreharm umzuschalten; oder um vorübergehend besonders intensiv aus z.B. längs des Umfangs des Spülbehälters fest installierten Düsen zu spritzen.By varying the drive speed, the delivery rate and thus also the delivery pressure exerted by the pump on the pipe system and the outlet nozzles in the washing tank can be changed either continuously or abruptly and can be set to a stationary state within wide limits. This enables a washing program with an energy-saving and mechanically gentle soaking program, for example, before the spray pressure is temporarily increased by increasing the speed to rinse the soaked surfaces clean. Water switches can also be switched along the pipe system, controlled by electromagnetic or electromotor actuators or simply by water pressure jumps, for example to switch from a lower rotating arm to an upper rotating arm; or to temporarily spray particularly intensively from nozzles installed permanently along the circumference of the washing tank, for example.

Eine weitere Umschaltmöglichkeit betrifft einen Wechsel in der Betriebsabfolge zwischen Nenndrehzahl des Elektromotors für den Umwälzbetrieb im Kreislauf durch die Sprüharmdüsen und den Spülbehälter hindurch einerseits und anderer-Another switching option involves a change in the operating sequence between the rated speed of the electric motor for the circulation operation in the circuit through the spray arm nozzles and the rinsing tank on the one hand and on the other hand

seits momentaner Umschaltung auf eine niedrigere Drehzahl für das Entleeren des Spülbehälters mit geringerem Förderdruck, so daß dieselbe elektromotorisch betriebene Pumpe einerseits als Laugenumlaufpumpe und andererseits als Wasserentleerungspumpe verwendbar ist, also das zweite Pumpensystem der herkömmlichen Geschirrspülerausstattung völlig entfallen kann.on the one hand, a momentary switchover to a lower speed for emptying the washing container with a lower discharge pressure, so that the same electric motor-driven pump can be used on the one hand as a lye circulation pump and on the other hand as a water drain pump, thus the second pump system of the conventional dishwasher equipment can be completely dispensed with.

Noch zweckmäßiger ist es, für den Wechsel zwischen Umwälzbetrieb und Abpumpbetrieb die Antriebsrichtung des Pumpenrades umzukehren, so daß diesbezüglich das Erfordernis einer Wasserweiche im Wasserstrom entfällt, weil z.B. je nach der momentanen Strömungsrichtung der Wasserablauf vom Turbinenrad der Pumpe entweder durch den einen oder aber durch den anderen zweier gegensinnig tangential orientierter Turbinenauslässe erfolgt. Für diese Drehrichtungsänderung des Gleichstrommotor-Pumpenantriebs brauchen nur die Polarität der Feldspannung im Motor umgekehrt und dafür die Speisespannungsanschlüsse umgepolt zu werden. Das erfordert allerdings elektrisch hoch belastbare Schaltkontakte. Günstiger ist es deshalb, die Polaritäten etwa von Hall-Sensoren zur bürstenlosen Kommutierung des Rotorstromes ausgangsseitig umzupolen, um die Drehrichtung eines solchen Gleichstrommotor-Pumpenantriebs zu wechseln.It is even more practical to reverse the drive direction of the pump wheel when changing between circulation mode and pumping mode, so that the need for a water switch in the water flow is eliminated because, for example, depending on the current flow direction, the water drains from the pump's turbine wheel either through one or the other of two oppositely oriented tangential turbine outlets. To change the direction of rotation of the DC motor pump drive, only the polarity of the field voltage in the motor needs to be reversed and the supply voltage connections need to be reversed. However, this requires switching contacts that can withstand high electrical loads. It is therefore more advantageous to reverse the polarities of Hall sensors for brushless commutation of the rotor current on the output side in order to change the direction of rotation of such a DC motor pump drive.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Verwendung eines Gleichstrommotors als Pumpenantrieb liegt in der einfachen Verfügbarkeit von aus Betriebsgrößen des Motors abgeleiteten aktuellen Betriebsinformationen, ohne für deren Gewinnung eigens zusätzliche Sensoren in der Spülmaschine anbringen und betreiben zu müssen. So ist die Schaltfrequenz der Sensoren für die bürstenlose Kommmutierung des Rotorstromkreises ein direktes Maß für die momentane Rotordrehzahl, die somit ohne zusätzlichen Schaltungsbedarf unmittelbar als Istwert zur Verfügung steht, etwa für eine Drehzahlregelung zum Abarbeiten eines abgespeicherten Spülprogrammes mit einer Folge unterschiedlicher Drücke bzw. Strömungsvolumina in den an die Pumpe angeschlossenen Steigleitungen.A further advantage of the inventive use of a DC motor as a pump drive is the easy availability of current operating information derived from the operating variables of the motor, without having to install and operate additional sensors in the dishwasher to obtain this information. The switching frequency of the sensors for the brushless commutation of the rotor circuit is a direct measure of the current rotor speed, which is therefore immediately available as an actual value without the need for additional switching, for example for speed control to process a stored washing program with a sequence of different pressures or flow volumes in the risers connected to the pump.

Im Rahmen einer Weiterbildung der Erfindung ist es schließlich auch von Interesse, aus dem Motorstrom des Gleichstromantriebs unmittelbar auf die momentan in das Spülsystem abgegebene mechanische Leistung schließen zu können. Das ermöglicht es, ohne zusätzliche Installation und Abfrage von WasserstandssensorenAs part of a further development of the invention, it is also of interest to be able to directly determine the mechanical power currently being delivered to the flushing system from the motor current of the direct current drive. This makes it possible to determine the mechanical power currently being delivered to the flushing system without additional installation and query of water level sensors.

einen hinsichtlich des Wasserverbrauches optimalen Betrieb einzuhalten, nämlich z.B. einen Spülgang mit nur solchem maximalem Wasserstand im Pumpentopf unter dem Spülbehälter, daß die im Umwälzbetrieb arbeitende Pumpe gerade noch nicht auch Luft ansaugt, weil sie gerade noch ganz im Wasser arbeitet. Das zusätzliche Ansaugen von Luftblasen würde zu einer schwankenden Leistungsaufnahme führen und kann somit einspeiseseitig, über einen unruhig schwankenden Stromverlauf, als Steuersignal für die Zufuhr von Frischwasser abgefragt werden, bis sich mit konstanter Förderleistung - wegen Pumpenbetriebs im Wasser ohne Luftansaugen - wieder konstanter Motorstrom einstellt. Andererseits kann beim Entleerungsbetrieb der Pumpe deren Ansteuerung abgeschaltet werden, sobald sich das Restwasser im Pumpentopf unter dem Spülbehälter auf ein Niveau abgesenkt hat, ab dem die Pumpe auch Luft zieht. Dadurch werden die unangenehm gurgelnden Geräusche, die sonst bei Fördern eines Wasser-Luft-Gemisches bis zum Beendigen des Entleerungsbetriebes auftreten, nun infolge Abschaltens des Pumpenantriebs bei Einsatz schwankender Stromaufnahme sofort wieder beendet.to maintain an optimum operation in terms of water consumption, for example a rinse cycle with a maximum water level in the pump pot under the rinse tank that just prevents the pump operating in circulation mode from taking in air because it is still working completely in the water. The additional suction of air bubbles would lead to fluctuating power consumption and can therefore be queried on the feed side, via an erratically fluctuating current curve, as a control signal for the supply of fresh water until a constant motor current is restored with a constant delivery rate - because the pump is operating in the water without taking in air. On the other hand, when the pump is being drained, its control can be switched off as soon as the residual water in the pump pot under the rinse tank has dropped to a level at which the pump also takes in air. As a result, the unpleasant gurgling noises that otherwise occur when pumping a water-air mixture until the emptying operation is terminated are immediately stopped as a result of the pump drive being switched off when fluctuating power consumption is used.

Weitere Vorteile sowie zusätzliche Alternativen und Abwandlungen zur erfindungsgemäßen Lösung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen und aus nachstehender Beschreibung eines in der Zeichnung unter Beschränkung auf das Wesentliche nicht maßstabsgerecht und stark abstrahiert skizzierten bevorzugten Realisierungsbeispiels zur erfindungsgemäßen Lösung.Further advantages as well as additional alternatives and modifications to the solution according to the invention emerge from the further claims and from the following description of a preferred implementation example of the solution according to the invention, which is sketched in the drawing, not to scale and highly abstracted, with restriction to the essentials.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt in Seitenansicht unter einem Spülbehälter einen Pumpentopf mit angebauter, von einem elektronisch kommutierenden Gleichstrommotor angetriebener Kreiselpumpe für das gesamte Wassermanagement dieser Spülmaschine.The only figure in the drawing shows a side view of a pump pot under a rinsing tank with an attached centrifugal pump driven by an electronically commutating DC motor for the entire water management of this dishwasher.

Der in der Zeichnung skizzierte Blick ins Innere des Gehäuses einer Geschirr-Spülmaschine 11 läßt einen vertikal orientierten hohlzylindrischen Spülbehälter 12 erkennen, der unter seinem mit einem Schmutzfang-Filter 13 ausgestatteten Boden 14 in einen Pumpentopf 15 übergeht. Vor dessen hohlzylindrische Wandung 16 ist eine Pumpe 17 montiert, deren sichtabgelegene Ansaugöffnung über Wandungs-Durchbrechungen mit dem Pumpensumpf 18 im Inneren des Pumpentopfes 15 in Strömungsverbindung steht. Die Pumpe 17 ist als Kreisel-The view of the interior of the housing of a dishwasher 11 sketched in the drawing reveals a vertically oriented hollow cylindrical washing container 12, which merges into a pump pot 15 under its base 14 equipped with a dirt trap filter 13. A pump 17 is mounted in front of the hollow cylindrical wall 16 of the latter, the suction opening of which is located away from the view and is in flow connection with the pump sump 18 inside the pump pot 15 via wall openings. The pump 17 is designed as a centrifugal

nr ·:=&Ggr;:&idiagr; i;^::; IT?no ·:=Ggr;:&idiagr;i;^::; IT?

pumpe ausgelegt, deren Turbinen-Pumpenrad von einem koaxial zu ihm angeflanschten elektrischen Antriebsmotor 19, eventuell über ein integriertes Getriebe, angetrieben wird. An das Gehäuse 20 der Pumpe 17 ausgangsseitig angeschlossen ist z.B. das Druckrohr 21 zur Steigleitung 22 des Wasserkreislaufes über Sprühdüsen 23 in den Spülbehälter 12 hinein und durch das Filter 13 hindurch in den Pumpentopf 15 zurück. Im dargestellten Beispielsfalle ist dieser Anschluß des Druckrohres 21 derart orientiert, daß es bei Rechtslauf 24 des Motors 19 beströmt wird. Bei Linkslauf 25 dagegen wird ein Druckrohr 21 zu einer Steigleitung 22 beströmt, die entgegengesetzt tangential zum vorgenannten an das Pumpengehäuse 20 angeschlossen ist und an einem Auslauf-Siphon 26 zum Entleeren des Spülbehälters 12 endet.pump, the turbine impeller of which is driven by an electric drive motor 19 flanged coaxially to it, possibly via an integrated gear. For example, the pressure pipe 21 to the riser 22 of the water circuit is connected to the housing 20 of the pump 17 on the output side, via spray nozzles 23 into the flushing tank 12 and through the filter 13 back into the pump pot 15. In the example shown, this connection of the pressure pipe 21 is oriented in such a way that it is flowed through when the motor 19 rotates clockwise 24. On the other hand, when the motor 19 rotates anticlockwise 25, a pressure pipe 21 to a riser 22 is flowed through, which is connected to the pump housing 20 in a tangential direction opposite to the one mentioned above and ends at an outlet siphon 26 for emptying the flushing tank 12.

Als Pumpenantrieb ist grundsätzlich jeder gängige Gleichstrom-Motor 19 hervorragend geeignet. Bevorzugt wird jedoch der schon erwähnte zweiphasig betriebene Gleichstrommotor 19 mit bifilaren Feldwicklungen eingesetzt, wie er in der älteren deutschen Patentanmeldung 1 01 39 928.6 vom 14.08.01 hinsichtlich seines Aufbaus und seiner gerade im Rahmen vorliegender Erfindung besonders vorteilhaften Ansteuerungsmöglichkeiten näher beschrieben ist. Nachstehend werden nur einige jener Ansteuerungsmöglichkeiten anhand des stark vereinfachten Bockschaltbildes dieser Zeichnung behandelt.In principle, any standard DC motor 19 is ideally suited as a pump drive. However, the two-phase DC motor 19 with bifilar field windings mentioned above is preferably used, as described in more detail in the older German patent application 1 01 39 928.6 of August 14, 2001 with regard to its structure and its control options that are particularly advantageous in the context of the present invention. Only a few of these control options are discussed below using the greatly simplified block diagram in this drawing.

Die elektrische Speisung des Motors 19 erfolgt über ein zweiadriges Speisekabel 27 aus dem Gleichstromzwischenkreis 28 eines an das Wechselstrom-Hausnetz (nicht gezeichnet) angeschlossenen Steuergerätes 29. Über ein manuell oder aus einer übergeordneten Programmsteuerschaltung einstellbares Stellglied 30 wird die Ausgangsgleichspannung des Zwischenkreises 28 und damit die Drehzahl des Motors 19 beeinflußt. Außerdem kann hier eine Umpolung der Motorspeisung zur Drehrichtungsumkehr 24/25 erfolgen.The electrical supply to the motor 19 is via a two-wire supply cable 27 from the DC intermediate circuit 28 of a control unit 29 connected to the AC household network (not shown). The output DC voltage of the intermediate circuit 28 and thus the speed of the motor 19 are influenced by an actuator 30 that can be set manually or from a higher-level program control circuit. In addition, the polarity of the motor supply can be reversed here to reverse the direction of rotation 24/25.

Eine Drehrichtungsumkehr wird aber vorteilhafter, da dann nicht mehr starkstromseitig sondern nur auf Sensorsignalpfaden, durch ein Umpolen im Zuge der Ankerstromkommutierung vorgenommen, deren Signalleitungen 31 die Brückenschaltungen am Ausgang des Zwischenkreises 28 rotorstellungsabhängig umsteuern. Einer Drehrichtungsumkehr über beispielsweise Hall-Sensoren (in der Zeich-However, a reversal of the direction of rotation is more advantageous because it is no longer carried out on the high current side but only on sensor signal paths by reversing the polarity during the armature current commutation, whose signal lines 31 reverse the bridge circuits at the output of the intermediate circuit 28 depending on the rotor position. A reversal of the direction of rotation via, for example, Hall sensors (in the drawing)

nung nicht dargestellt) dient ein Mehrfach-Umschalter 32 zum Umpolen deren Signalleitungen 31 an die Ausgangsanschlüsse der Hall-Sensoren.voltage not shown), a multiple switch 32 is used to reverse the polarity of the signal lines 31 to the output terminals of the Hall sensors.

Ein Frequenzmesser 33 leitet aus der von einem der Hall-Sensoren oder dergleichen Kommutierungssensoren gelieferten Pulsfolge eine Drehzahlinformation 34 ab. Ein an das Speisekabel 27 angeschlossenes Strom- oder Leistungsmeßgerät 35 liefert eine Information 36 über die aktuelle Leistungsaufnahme der Pumpe 17, die signifikant schwankt, wenn neben Wasser auch Luftblasen gefördert werden. Eine Auswertegerät 37 verarbeitet diese Informationen 34/36 nach Maßgabe von aus dem übergeordneten Betriebsprogramm im Steuergerät 29 vorgegebenen Kriterien und beeinflußt dementsprechend, mittelbar oder unmittelbar, die Ansteuerung des Pumpenmotors 19.A frequency meter 33 derives speed information 34 from the pulse sequence supplied by one of the Hall sensors or similar commutation sensors. A current or power meter 35 connected to the supply cable 27 supplies information 36 about the current power consumption of the pump 17, which fluctuates significantly when air bubbles are also pumped in addition to water. An evaluation device 37 processes this information 34/36 in accordance with criteria specified by the higher-level operating program in the control unit 29 and accordingly influences, directly or indirectly, the control of the pump motor 19.

Jenes übergeordnete Betriebsprogramm kann beispielsweise vorsehen, daß zu Betriebsbeginn die Pumpe 17 mit mäßiger Drehzahl und deshalb geräuscharm in Umwälzrichtung 24 angetrieben wird, während der Pumpentopf 15 über den Spülbehälter 12 aus einem Zulauf 38 mit Frischwasser gefüllt wird. Das Verbrauchs- und betriebsoptimale Wasservolumen ist eingefüllt, wenn die Pumpe 17 keine Luft mehr ansaugt, weil ihre Ansaugöffnung in der Topfwandung 20 gerade gänzlich unter dem Wasserspiegel liegt, also ganz mit Wasser gefüllt ist. Mit Erreichen diesen Niveaus steigt deshalb der Förderleistungsbedarf und damit der Motorstrom signifikant an, was im Steuergerät 29 zum Abschalten des Zulaufes 38 ausgewertet wird. Wenn danach, während des Sprühbetriebes über die Düsen 23 ins Innere des Spülbehälters 12 hinein, der Wasserspiegel im Pumpentopf 15 insbesondere infolge Verdunstung und wegen der Benetzung der Innenwände des Spülbehälters 12 und der Oberflächen des zu reinigenden Geschirrs sowie wegen der Feuchtigkeitsaufnahme in der Verunreinigung auf dem Geschirr - unter die obere Einlaufkante zur Pumpe 17 absinkt, dann saugt diese zusätzlich zum Rücklaufwasser auch Luft an, was durch unregelmäßige Stromeinbrüche auf dem Speisekabel 27 detektiert wird und zum Öffnen des Zulaufes 38 ausgewertet wird, um das Wasserniveau wieder bis auf luftfreies Ansaugen durch die Pumpe 17 anzuheben. This higher-level operating program can, for example, provide that at the start of operation the pump 17 is driven at a moderate speed and therefore quietly in the circulation direction 24, while the pump pot 15 is filled with fresh water from an inlet 38 via the flushing tank 12. The water volume that is optimal in terms of consumption and operation is filled when the pump 17 is no longer taking in air because its intake opening in the pot wall 20 is just completely below the water level, i.e. is completely filled with water. When this level is reached, the pumping power requirement and thus the motor current increases significantly, which is evaluated in the control unit 29 to switch off the inlet 38. If, during spraying operation via the nozzles 23 into the interior of the washing container 12, the water level in the pump pot 15 drops below the upper inlet edge to the pump 17 - particularly as a result of evaporation and because of the wetting of the inner walls of the washing container 12 and the surfaces of the dishes to be cleaned as well as because of the absorption of moisture in the dirt on the dishes - then the pump also sucks in air in addition to the return water, which is detected by irregular current drops on the feed cable 27 and is evaluated to open the inlet 38 in order to raise the water level again to an air-free suction by the pump 17.

Spätestens sogleich nach erstmaligem Erreichen dieser verbrauchsoptimalen und betriebsruhigen Minimalfüllung für den Umwälzbetrieb 24 kann nun die Drehzahl erhöht werden, um z.B. fortan über die Sprühdüsen 22 eines unteren Dreharmes 39 das im Spülbehälter 12 in Halterungen eingestellte Geschirr (nicht gezeichnet) zum Einweichen im Energiesparbetrieb einzusprühen. Mit weiterem Hochsteuern der Förderleistung der Pumpe 17 im Umwälzbetrieb 24 schaltet eine Wasserweiche 40 elektromotorisch, elektromechanisch oder druckbetätigt von der Steigleitung 22 zum unteren Dreharm 39 zusätzlich oder ausschließlich auf die Steigleitung 22 zum oberen Dreharm 39 um. Der nun infolge erhöhter Motorleistung vorübergehend vergrößerte Sprühdruck führt zum raschen Abspülen der zuvor eingeweichten Verschmutzung von dem Geschirr. Vorher oder nachher kann über diese oder eine andere Wasserweiche statt dessen oder zusätzlich eine Reihe von rundum im Spülbehälter 12 feststehend angebrachten Sprühdüsen 23 über ihre Steigleitungen 22 beströmt werden, um vorübergehend auch noch mit maximal zulässigem Sprühdruck z.B. die im Mittenbereich des Spülbehälters 12 kopfüber angeordneten Gegenstände mit besonders intensiver Verschmutzung wie Töpfe und Pfannen von unten her innen zu reinigen.At the latest immediately after this consumption-optimized and quiet minimum filling for the circulation mode 24 has been reached for the first time, the speed can now be increased in order, for example, to spray the dishes (not shown) placed in holders in the washing container 12 for soaking in energy-saving mode via the spray nozzles 22 of a lower rotating arm 39. As the delivery rate of the pump 17 is further increased in the circulation mode 24, a water switch 40 switches electromotorically, electromechanically or pressure-operated from the riser 22 to the lower rotating arm 39 additionally or exclusively to the riser 22 to the upper rotating arm 39. The spray pressure, which is now temporarily increased as a result of the increased motor power, leads to the previously soaked dirt being quickly rinsed off the dishes. Before or after this or another water diverter, a series of spray nozzles 23 fixedly mounted all around the washing tank 12 can be supplied with water via their risers 22 instead or in addition, in order to temporarily clean, with the maximum permissible spray pressure, objects with particularly intensive soiling, such as pots and pans, arranged upside down in the middle area of the washing tank 12 from below.

Sowohl beim seichten Sprühbetrieb zum Einweichen wie insbesondere auch beim intensiveren Sprühbetrieb zum Abwaschen der Verschmutzungen ist es zweckmäßig, den Wasserdruck pulsieren zu lassen, was durch entsprechendes Variieren der Motordrehzahl erreicht wird.Both during shallow spraying for soaking and especially during more intensive spraying for washing away dirt, it is advisable to let the water pressure pulsate, which is achieved by varying the motor speed accordingly.

Nach dem Abschluß dieser zeitlich und energetisch wie auch hinsichtlich des Wasserverbrauches optimierten Spülfolge wird die Drehrichtung des Motorbetriebes von Umwälzen (24) mit wechselnden Förderdrucken im Wasserkreislauf auf Entleeren (25) des Spülbehälters 12 unter geringerem Förderdruck umgeschaltet. Dafür wird der drehrichtungsumgesteuerte Motor mit niedrigerer Drehzahl betrieben, um den Inhalt des Spülbehälters 12 über die in der anderen Strömungsrichtung an das Pumpengehäuse 20 angeschlossene Steigleitung 22 und deren Siphon 26 zu entleeren. Dieser Entleerungsbetrieb 25 wird beendet, sobald die Pumpe 17 über ihren Ansaugstutzen aus dem Pumpentopf 15 außer Wasser auch Luft ansaugt, was einen signifikant schwankenden Motorstrom durch dasAfter completion of this flushing sequence, which is optimized in terms of time, energy and water consumption, the direction of rotation of the motor is switched from circulation (24) with changing discharge pressures in the water circuit to emptying (25) of the flushing tank 12 under lower discharge pressure. For this purpose, the reversed motor is operated at a lower speed in order to empty the contents of the flushing tank 12 via the riser 22 connected to the pump housing 20 in the other flow direction and its siphon 26. This emptying operation 25 is terminated as soon as the pump 17 sucks in not only water but also air from the pump pot 15 via its intake port, which causes a significantly fluctuating motor current through the

* ·♦* ·♦

Speisekabel 27 zur Folge hat und darüber zur sofortigen Beendigung des sonst sehr geräuschvollen Entleerungsbetriebes 25 führt.supply cable 27 and thus leads to the immediate termination of the otherwise very noisy emptying operation 25.

So werden erfindungsgemäß ohne besonderen apparativen oder programmtechnisehen Mehraufwand auch besser optimierbare und sogar ganz neue Betriebsarten einer Spülmaschine 11 - und selbst die Ausführung deren gesamten Wassermanagement über nur eine einzige Pumpe 17 - eröffnet, indem der Pumpenantrieb über einen bei umkehrbarer Drehrichtung mit beliebiger Drehzahl betreibbaren Elektromotor 19 erfolgt, wofür sich ein zweiphasiger, sensorisch kommutierender Gleichstrommotor 19 mit bifilaren Wicklungen steuerungstechnisch als optimal erweist. Über in unterschiedlichen Strömungsrichtungen an das Pumpengehäuse 20 angeschlossene Druckrohre 21 kann die Pumpe 17 drehrichtungsabhängig im Umwälzbetrieb - auch unter impulsartigem Druckverlauf - durch den Spülbehälter 12 hindurch oder aber im Entleerungsbetrieb aus dem Spülbehälter 12< heraus arbeiten, mit Einschalten des Wasserzulaufs oder Abschalten des Abpumpens in Abhängigkeit vom Aussetzen bzw. Einsetzen signifikanter Schwankungen des Motorstromes infolge Pumpenförderung von Luftblasen zusätzlich zum Wasser bei einem Wasserspiegel gerade unterhalb der oberen Einlaufkante der Pumpe 17.Thus, according to the invention, even better optimizable and even completely new operating modes of a dishwasher 11 - and even the implementation of its entire water management via only a single pump 17 - are opened up without any special additional equipment or programming effort, in that the pump drive is carried out via an electric motor 19 that can be operated at any speed with reversible direction of rotation, for which a two-phase, sensor-commutated direct current motor 19 with bifilar windings proves to be optimal in terms of control technology. Via pressure pipes 21 connected to the pump housing 20 in different flow directions, the pump 17 can operate in circulation mode - also under pulse-like pressure - through the rinsing tank 12 or in emptying mode out of the rinsing tank 12<, depending on the direction of rotation, with the water supply switched on or the pumping switched off depending on the cessation or onset of significant fluctuations in the motor current as a result of the pump conveying of air bubbles in addition to the water at a water level just below the upper inlet edge of the pump 17.

Claims (8)

1. Elektromotorisch betriebene Pumpe (17) für eine Spülmaschine (11), dadurch gekennzeichnet, daß sie von einem in der Drehrichtung umsteuerbaren und beliebig zwischen Stillstand und Maximaldrehzahl betreibbaren Elektromotor (19) mit zwischen Stator und Rotor vergleichsweise großem, zur Aufnahme eines topfförmigen Trägers für eine Naßlagerung des Pumpenrades geeignetem Luftspalt angetrieben ist. 1. Electric motor-operated pump ( 17 ) for a dishwasher ( 11 ), characterized in that it is driven by an electric motor ( 19 ) whose direction of rotation can be reversed and operated as desired between standstill and maximum speed, with a comparatively large air gap between stator and rotor, suitable for receiving a pot-shaped carrier for wet bearing of the pump wheel. 2. Pumpe nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Antriebsmotor (19) ein zweiphasiger Gleichstrommotor mit Kommutierungssensoren ist. 2. Pump according to the preceding claim, characterized in that its drive motor ( 19 ) is a two-phase direct current motor with commutation sensors. 3. Pumpe nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Motor (19) mittels Umschaltens seiner Kommutierungssensoren in der Drehrichtung umkehrbar ist. 3. Pump according to the preceding claim, characterized in that its motor ( 19 ) is reversible in the direction of rotation by switching its commutation sensors. 4. Pumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Füllbetrieb des Spülbehälters (12) über einen Zulauf (38) während Umwälzbetriebes eingeschaltet bleibt, bis die elektrische Leistungsaufnahme des Motors (19) nicht mehr signifikant schwankt, weil neben Wasser nicht mehr auch noch Luft angesaugt wird. 4. Pump according to one of the preceding claims, characterized in that its filling operation of the rinsing container ( 12 ) via an inlet ( 38 ) remains switched on during circulation operation until the electrical power consumption of the motor ( 19 ) no longer fluctuates significantly because air is no longer being sucked in in addition to water. 5. Pumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Motor (19) bei Umwälzbetrieb Sprühdüsen (23) im Innern des Spülbehälters (12) mit pulsierendem Druck beaufschlagt. 5. Pump according to one of the preceding claims, characterized in that its motor ( 19 ) applies pulsating pressure to spray nozzles ( 23 ) in the interior of the rinsing container ( 12 ) during circulation operation. 6. Pumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Entleerungsbetrieb des Spülbehälters (12) über einen Siphon (26) ihr Motor (19) abgeschaltet wird, sobald seine elektrische Leistungsaufnahme signifikant schwankt, weil neben Wasser auch Luft angesaugt wird. 6. Pump according to one of the preceding claims, characterized in that during emptying operation of the rinsing container ( 12 ) via a siphon ( 26 ) its motor ( 19 ) is switched off as soon as its electrical power consumption fluctuates significantly because air is also sucked in in addition to water. 7. Pumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an ihr Gehäuse (20) Druckrohre (21) zur Beströmung aus unterschiedlichen Strömungsrichtungen (Rechtslauf 24 ./. Linkslauf 25) angeschlossen sind. 7. Pump according to one of the preceding claims, characterized in that pressure pipes ( 21 ) for flow from different flow directions (clockwise rotation 24 / counterclockwise rotation 25 ) are connected to its housing ( 20 ). 8. Pumpe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einer Drehrichtung (24) auf wenigstens eine Steigleitung (22) für Umwälzbetrieb über Sprühdüsen (23) im Innern des Spülbehälters (12) und in der anderen Drehrichtung (25) auf wenigstens eine Steigleitung (22) für Entleerungsbetrieb über einen Siphon (26) aus dem Spülbehälter (12) hinaus arbeitet. 8. Pump according to one of the preceding claims, characterized in that it operates in one direction of rotation ( 24 ) on at least one riser ( 22 ) for circulation operation via spray nozzles ( 23 ) inside the washing tank ( 12 ) and in the other direction of rotation ( 25 ) on at least one riser ( 22 ) for emptying operation via a siphon ( 26 ) out of the washing tank ( 12 ).